Кинематика сложного движения

 

 

 

 

Кинематика  сложного движения

на примере

Кинематики  движения в хоккее с шайбой

 

 

 

РГР №1

по курсу  физики

Вариант №1

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент I курса I потока 6 группы

Преподаватель:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2013 г.

 

Содержание:

  1. Текст задания.
  2. Алгоритм решения.
  3. Иллюстрация.
  4. Таблица исходных данных.
  5. Таблица вычислений.
  6. Таблица результатов.

 

  1. Текст задания:

Два хоккеиста  от точек поля А и В, одновременно начинают атаку. Первый хоккеист от точки А с начальной скоростью V1 и ускорением a1, второй – с шайбой со скоростью V2 и ускорением а2.

Расстояние  от начала до ворот соперника Dd, расстояние между хоккеистами SAB. Цель второго хоккеиста с шайбой достичь некоторой точки С и передать шайбу первому хоккеисту в точку М.

Цель  первого хоккеиста в точке М подставить клюшку так, чтобы точно направить шайбу в ворота, в точку d. Расстояние SNd=AB/2. Расстояние от линии ворот Nd  до точки М равно MN. Расстояние от В до С равно SВС.

 

Вычислить:

1. Угол поворота клюшки.

2. Скорость, с которой шайба влетит в ворота.

3. Время, которое остается на реакцию вратаря.

4. Скорость передачи шайбы от первого хоккеиста ко второму.

5. Угол передачи шайбы.

6. Общее время атаки.

 

Допустим:

Сила трения шайбы о лёд равна  нулю.

Взаимодействие шайбы с клюшкой  является абсолютно упругим.

 

 
4. Таблица исходных данных

 

 

 

Параметр

 

Обозначе-ние

 

Вели-чина

Едини-ца измерения (СИ)

1.

Первоначальное  расстояние между хоккеистами

SAB

13

м

2.

Путь  шайбы до точки С

SBC

6

м

3.

Расстояние  от точки M до точки N

SMN

6

м

4.

Расстояние  от начала до ворот соперника

SDd

28

м

5.

Начальная скорость 1-го хоккеиста

V1

1

м/с

6.

Ускорение 1-го хоккеиста

a1

1

м/с2

7.

Начальная скорость 2-го хоккеиста

V2

0

м/с

8.

Ускорение 2-го хоккеиста

a2

2

м/с2

9.

Расстояние  от N до d

SNd

SAB/2

м


 

 

5. Таблица вычислений

 

Параметр

Формула

Вычисления

Результат

1. Скорость  шайбы в точке С

     

2. Время  движения шайбы до точки С

     

3. Скорость  шайбы в точке М

   

 
   

4. Время  движения шайбы до точки М

     

5. Время  движения шайбы от С до М

     

6. Путь  шайбы от С до М

     

7. Скорость  шайбы от С до М

     

8. Угол  наклона вектора скорости VCM

     

9. Скорость передачи шайбы из  точки С

     

10. Угол  передачи шайбы α

     

 

 

 

 

 

Параметр

Формула

Вычисления

Результат

11. Скорость  передачи шайбы из точки М,

где VCMх = VCM cos β – проекция скорости VCM на ось ОХ,

VCMy = VCM sin β – проекция скорости VCM на ось ОY, причём

VM = VMd (т.к. удар абсолютно упругий)

     

12. Угол µ направления вектора шайбы

     

13. Угол  поворота клюшки, где вспомогательные углы вычисляются по формулам:

σ = arctg(dN/MN),

λ = 90° – µ,

Угол, образованный направлениями  векторов скоростей VM и VMd:

f = 180°– λ – σ =180°– (90°– µ) – σ

 

 

 

 

 

14. Время  на реакцию вратаря, где

     

15. Время атаки

     

 

6. Таблица результатов

 

Параметр

Обозначение

Величина

Единица изме

рения (СИ)

1.

Скорость движения шайбы в ворота

VMd

 

м/с

2.

Угол  поворота клюшки

γ

 

град

3.

Время на реакцию вратаря

tMd

 

с

4.

Скорость  броска шайбы из С вторым хоккеистом

VCK

 

м/с

5.

Угол  передачи шайбы из С вторым хоккеистом первому

α

 

град

6.

Общее время атаки

t

 

с


 

 

 

Таблица вариантов исходных данных РГР №1

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1

SAB

12

11

9

7

10

12

5

6

7

8

5

6

7

5

6

7

9

10

11

6

5

2

SDd

27

30

31

30

38

30

15

16

17

18

20

21

22

18

19

20

22

23

24

26

22

3

SBC

7

8

9

11

10

6

5

6

7

8

6

7

8

6

7

9

8

7

6

9

10

4

SMN

6

7

6

5

9

6

4

5

6

7

5

6

7

4

3

5

5

6

7

5

5

5

V1

2

1,5

3

3

1

1

1

1

0

2

1

0

2

2

3

6

1

1

1

2

1

6

a1

2

2,5

1

2

2

2

2

1

2

1

2

2

2

3

2

1

2

2

1

1

2

7

V2

2

1

0

2

0

0

2

2

1

2

0

1

2

2

2

5

0

2

2

2

1

8

a2

1

1

1

1,5

1,5

1,5

1,5

1

1

0,5

1,5

1

1

2,5

1,5

0

1,5

1,5

1

0,5

2,5

9

SNd

6

5,5

4,5

3,3

5

6

2,5

3

3,5

4

2,5

3

3,5

2,5

3

3,5

4,5

5

5,5

3

2,5







Кинематика сложного движения